糧食問題是關(guān)系到我國民生的大事,為了保障倉儲糧食的品質(zhì),做好安全儲糧工作是非常重要的。諸多因素影響儲糧生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,機械通風(fēng)策略是調(diào)控儲糧環(huán)境的常用手段之一。但我國針對通風(fēng)糧堆的研究停留在降溫通風(fēng)階段,忽視了保質(zhì)控水通風(fēng)的重要性。針對現(xiàn)階段存在的問題,搭建了降溫保水通風(fēng)系統(tǒng),對糧食溫度和水分進行同步調(diào)控,避免了由于水分丟失造成的糧食品質(zhì)下降和嚴(yán)重經(jīng)濟損失等問題。高大平房倉作為儲藏糧食的主流倉型,有跨度大、儲糧體積大的特點,為了促進糧堆區(qū)域與空氣之間的熱濕傳遞,設(shè)計了通風(fēng)路徑長的橫向通風(fēng)工藝用于儲糧。本文基于多孔介質(zhì)的熱濕平衡理論和流體流動理論,建立了稻谷儲糧通風(fēng)過程中熱質(zhì)傳遞的數(shù)學(xué)模型,采用有限元差分方法,模擬了恒溫恒濕空氣送入糧堆并與糧堆發(fā)生熱濕交換的過程。為了探究通風(fēng)糧堆溫度場和水分場的變化規(guī)律,采用模擬預(yù)測與實驗研究相結(jié)合的方法,分析了進風(fēng)溫濕度對糧堆降溫保水效果的影響。具體的研究內(nèi)容如下:1.基于高大平房倉的幾何物理模型,構(gòu)建了適用于大跨度倉型的橫向通風(fēng)工藝,提出了完善的針對高大平房倉橫向通風(fēng)的理論基礎(chǔ)。2.將倉儲靜態(tài)糧堆視為具有吸濕性的多孔介質(zhì),探究了糧粒與粒間流體的對流... 

【文章來源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

高大平房倉研究糧堆的熱濕耦合傳遞的規(guī)律，主要

選取安徽現(xiàn)代糧食物流中心儲備庫作為研究預(yù)測對象，高大平房倉的內(nèi)部凈尺寸為長度×跨度×高度=50m×27m×12.5m，裝糧高度為 6m，糧倉實體如圖 2.4 所示。在倉體內(nèi)部安裝橫向通風(fēng)系統(tǒng)，主風(fēng)道及支風(fēng)道皆固定于平房倉相對的兩檐墻之上，出風(fēng)口處設(shè)置吸出式風(fēng)機，維持糧堆內(nèi)部的負壓狀態(tài)，參與熱濕處理的空氣在壓差作用之下穿過整個糧堆。橫向通風(fēng)的風(fēng)道沿糧倉長度方向均勻布置，假設(shè)高大平房倉的倉頂、倉底以及四周倉壁的材料結(jié)構(gòu)相同，且倉內(nèi)裝糧面以上的區(qū)域充滿空氣，按照實倉尺寸可等比例縮小為平房倉橫向通風(fēng)模型，如圖 2.5 所示。

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文19體積法，不同區(qū)域的網(wǎng)格疏密程度不相同用以滿足不同的計算要求，在進出風(fēng)口附近加密網(wǎng)格節(jié)點數(shù)可以達到較高的精度，結(jié)構(gòu)離散后的網(wǎng)格質(zhì)量直接影響求解時間和求解結(jié)果的正確與否，網(wǎng)格數(shù)共計36260個。為了加快通風(fēng)迭代過程的收斂速度，使用欠松弛技術(shù)進行多個控制方程的計算。建模主要采用非結(jié)構(gòu)三邊形網(wǎng)格，包括少部分結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，因為儲糧用高大平房倉的建筑構(gòu)造比較復(fù)雜，使用結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格不利于迭代過程的計算。使用三角形網(wǎng)格產(chǎn)生的單元較之等量包含六邊形網(wǎng)格的單元更少，這是因為它只允許單元格聚集在流域的所選區(qū)域，在不需要加密的地方不會產(chǎn)生單元。沿跨度方向選取的二維截面的物理網(wǎng)格劃分示意圖如圖2.6所示。（a）橫向通風(fēng)（b）垂直通風(fēng)圖2.6通風(fēng)物理模型及網(wǎng)格劃分改變高大平房倉的橫向與垂直通風(fēng)方式，對初始糧溫和水分值為25℃和15%，進風(fēng)空氣的溫度和相對濕度為17℃和76.5%工況進行模擬。引入表征通風(fēng)結(jié)束后糧堆溫度與水分分布特性的參數(shù)——均勻性指數(shù)，對不同通風(fēng)方式的通風(fēng)效果進行評價，本文采用Weltens等建立均勻性指數(shù)來表示糧堆內(nèi)部的溫度和水分均勻性程度[66]，如公式（2-33）所示：niiTTTn112121-1（2-33）式中：為均勻性指數(shù)，一般在0~1之間取值；越大表示糧堆內(nèi)部的溫度分布越均勻；iT為各個測點的溫度；1T為糧堆內(nèi)部的平均溫度：n為測點的數(shù)量。水分分布的均勻性指數(shù)由式（2-34）表示為：21wat1111-2niiWWnW（2-34）式中：wat為水分均勻性指數(shù)，一般在0~1之間取值，值越大表示糧堆內(nèi)部的水分分布越均勻；iW為各個測點的水分；1W為糧堆內(nèi)部的平均水分。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]關(guān)于我國糧食安全問題兩點思考[J]. 馮梅.  農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2020(02)
[2]高質(zhì)量發(fā)展視角下的糧食安全問題研究[J]. 陳燕.  東南學(xué)術(shù). 2020(01)
[3]基于數(shù)值預(yù)測的稻谷橫向降溫保水通風(fēng)最佳濕度研究[J]. 王遠成,俞曉靜,石天玉,尹君.  中國糧油學(xué)報. 2020(01)
[4]淺談淺圓倉的儲糧特點[J]. 張來林,蔡育池,許國川,蘇瑜敏,劉育森.  糧油食品科技. 2019(05)
[5]湖南優(yōu)質(zhì)稻保水降溫橫向通風(fēng)工藝研究[J]. 陳金男,李倩倩,畢文雅,姜俊伊,陳渠玲,張源泉,陳昌勇,石天玉.  糧油食品科技. 2019(03)
[6]偏高水分玉米“控溫保水”儲糧新工藝研究Ⅱ不同儲藏溫度對玉米品質(zhì)的影響[J]. 張來林,李霽瀛,趙妍,李建鋒,袁紅斌,蘭紅軍,王吉龍,符阿龍.  河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(02)
[7]多孔介質(zhì)中的流動、傳熱與化學(xué)反應(yīng)[J]. 姜元勇,徐曾和,曹建立.  金屬礦山. 2019(04)
[8]儲糧倉橫向保水通風(fēng)的數(shù)值模擬及對比研究[J]. 俞曉靜,王遠成,戚禹康.  山東建筑大學(xué)學(xué)報. 2019(02)
[9]不同通風(fēng)方向?qū)Φ竟冉邓Ч绊懙臄?shù)值模擬研究[J]. 王遠成,季振江,王雙林,曲安迪,杜傳致.  中國糧油學(xué)報. 2018(11)
[10]基于生物多孔介質(zhì)的對流干燥數(shù)值模擬[J]. 劉洋,黃濤.  湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(04)

碩士論文
[1]不同糧食顆粒橫向和縱向通風(fēng)數(shù)值模擬和實驗研究[D]. 杜傳致.山東建筑大學(xué) 2019
[2]溫度對儲糧安全水分及微生物活動速率的影響[D]. 張航.河南工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號：3357578